ChemStudy

8.3. Прерывистый синтез ДНК

Легко вообразить, что репликация происходит путем непрерывного роста нуклеотида за нуклеотидом обеих новых цепей по мере перемещения репликационной вилки; при этом, поскольку две цепи в спирали ДНК антипараллельны, одна из дочерних цепей должна была бы расти в направлении 5'-3', а другая в направлении 3'-5'. В действительности, однако, оказалось, что дочерние цепи растут только в направлении 5'-3', то есть всегда удлиняется 3'-конец затравки, а матрица считывается ДНК-полимеразой в направлении 3'-5'.Это утверждение на первый взгляд кажется несовместимым с движением репликационной вилки в одном направлении, сопровождающемся одновременным считыванием двух антипараллельных нитей.

Разгадка секрета заключается в том, что синтез ДНК происходит непрерывно только на одной из матричной цепей. На второй матричной цепи ДНК синтезируется сравнительно короткими фрагментами (длиной от 100до 1000 нуклеотидов, в зависимости от вида), названными по имени обнаружившего их ученого фрагментами Оказаки. Вновь образованная цепь, которая синтезируется непрерывно, называется ведущей, а другая, собираемая из фрагментов Оказаки, отстающей. Синтез каждого из этих фрагментов начинается с РНК-затравки. Через некоторое время РНК-затравки удаляются, бреши застраиваются ДНК-полимеразой и фрагменты сшиваются в одну непрерывную цепь ДНК специальным ферментом.

8.4. Кооперативное действие белков репликационной вилки

До сих пор мы говорили об участии отдельных белков в репликации так, как будто бы они работают независимо друг от друга. Между тем в действительности большая часть этих белков объединена в крупный комплекс, который быстро движется вдоль ДНК и согласованно осуществляет процесс репликации с высокой точностью. Этот комплекс сравнивают с крошечной "швейной машиной": "деталями" его служат отдельные белки, а источником энергии - реакция гидролиза нуклеозидтрифосфатов. Спираль расплетается ДНК-хеликазой; этому процессу помогают ДНК - топоизомераза, раскручивающая цепи ДНК, и множество молекул дестабилизирующего белка, связывающихся с обеими одиночными цепями ДНК.

В области вилки действуют две ДНК-полимеразы - на ведущей и отстающей цепи. На ведущей цепи ДНК-полимераза работает непрерывно, а на отстающей фермент время от времени прерывает и вновь возобновляет свою работу, используя короткие РНК-затравки, синтезируемые ДНК-праймазой. Молекула ДНК-праймазы непосредственно связана с ДНК-хеликазой, образуя структуру, называемую праймосомой. Праймосома движется в направлении раскрывания репликационной вилки и по ходу движения синтезирует РНК-затравку для фрагментов Оказаки. В этом же направлении движется ДНК-полимераза ведущей цепи и, хотя на первый взгляд это трудно представить, ДНК-полимераза отстающей цепи. Для этого, как полагают, последняя накладывает цепь ДНК, которая служит ей матрицей, саму на себя, что и обеспечивает разворот ДНК-полимеразы отстающей цепи на 180 градусов. Согласованное движение двух ДНК-полимераз обеспечивает координированную репликацию обеих нитей. Таким образом, в репликационной вилке одновременно работают около двадцати разных белков (из которых мы назвали только часть), осуществляя сложный, высокоупорядоченный и энергоемкий процесс.

МАЛВА , плато в Индии, на северо-западе п-ова Индостан. Высота до 614 м.

УЛАН-БАТОР (Улаанбаатар) , столица Монголии, в долине р. Тола, на высоте 1300-1350 м. Выделен в самостоятельную административную единицу. Площадь 7,3 тыс. км2, св. 537 тыс. жителей (1991, включая Налайху). Транспортный узел. Международный аэропорт. Производит ок. 1/2 валовой промышленной продукции страны. Завод автоприцепов, промкомбинат по переработке животного сырья, мясокомбинат, металлообрабатывающая, деревообрабатывающая, домостроительная, пищевая и др. промышленность. 4 ТЭЦ. АН Монголии, университет. 4 театра. Музеи. Основан в 1639 под названием Оргоо (Ставка), в России известен до 1924 как Урга. С 1706 назывался Их-хурээ, с 1911 Нийслэл-хурээ. Со 2-й пол. 18 в. резиденция маньчжурского наместника и административный центр Внешней Монголии. В 1911-15 главный город монгольского государства, в 1915-1919 - автономия Внешней Монголии. В 1919 оккупирован китайскими войсками, в феврале 1921 - войсками Унгерна фон Штернберга. 6 июля 1921 занят Монгольской народной армией и частями Красной Армии. В 1924 Нийслэл-хурээ переименован в Улан-Батор и стал столицей Монголии.

ЗЕМЦОВ Михаил Григорьевич (1688-1743) , российский архитектор. Представитель раннего барокко. Участвовал в создании Летнего сада в Санкт-Петербурге, дворцовых комплексов в Петродворце и в Таллинне (Кадриорг).